DENVER - Tuần trước, Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT) đã phát hành hình ảnh đầu tiên về bóng của một lỗ đen chống lại khí nóng của đĩa bồi tụ. Hình ảnh đó, về lỗ đen ở trung tâm thiên hà Messier 87 (M87), là tin tức trên trang nhất trên toàn thế giới. Các nhà lãnh đạo dự án đã phát biểu vào Chủ nhật (14 tháng 4) tại đây trong cuộc họp tháng 4 của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ, sắp tới, EHT sẽ sản xuất bộ phim đầu tiên về luồng khí nóng đó xoay quanh bóng tối.
EHT không phải là một kính thiên văn đơn lẻ. Thay vào đó, đó là một mạng lưới các kính viễn vọng vô tuyến trên toàn thế giới tạo ra các bản ghi sóng vô tuyến được định thời chính xác cùng nhau, và các bản ghi này có thể được kết hợp sao cho tất cả các kính viễn vọng khác nhau hoạt động như một. Khi nhiều kính viễn vọng vô tuyến riêng lẻ tham gia EHT và nhóm cập nhật công nghệ ghi âm của dự án, chi tiết của hình ảnh sẽ tăng lên đáng kể, Shep Doeleman, nhà thiên văn học của Đại học Harvard, người đứng đầu dự án EHT cho biết. Và sau đó, nhóm nghiên cứu sẽ có thể sản xuất những bộ phim về các hố đen đang hoạt động, ông nói.
"Hóa ra ngay cả bây giờ, với những gì chúng ta có, chúng ta có thể, với một số giả định trước đó, để xem xét chữ ký quay," Doeleman nói. "Và sau đó, nếu chúng ta có nhiều trạm hơn, thì chúng ta thực sự có thể bắt đầu thấy trong các bộ phim thời gian thực về sự bồi đắp và xoay lỗ đen."
Trong trường hợp lỗ đen ở M87, Doeleman đã nói với Live Science sau cuộc nói chuyện của anh ấy, việc làm một bộ phim sẽ khá đơn giản. Lỗ đen là rất lớn, ngay cả đối với một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của thiên hà: Nó gấp 6,5 tỷ lần khối lượng mặt trời của Trái đất, với chân trời sự kiện - điểm vượt ra ngoài ánh sáng thậm chí không thể quay trở lại - bao quanh một quả cầu rộng bằng toàn bộ hệ mặt trời của chúng ta. Vì vậy, vật chất nóng của đĩa bồi tụ của lỗ đen này mất nhiều thời gian để thực hiện một chuyến đi vòng quanh vật thể.
"Quy mô thời gian thay đổi đáng kể lớn hơn một ngày. Thật tuyệt vời", Doeleman nói, bởi vì điều đó có nghĩa là EHT quay một bộ phim của đối tượng một khung hình tại một thời điểm.
"Chúng tôi có thể tạo ra hình ảnh của mình. Sau đó, nếu chúng tôi muốn làm một bộ phim khác, hoặc một bộ phim vượt thời gian, thì chúng tôi chỉ cần ra ngoài vào ngày hôm sau hoặc tuần tiếp theo. Và chúng tôi có thể thực hiện bảy tuần liên tiếp và nhận được bảy khung hình của một bộ phim và sau đó loại một cái gì đó di chuyển xung quanh theo cách đó, "ông nói
Nhưng lỗ đen M87 không phải là lỗ đen siêu lớn duy nhất mà EHT đang quan sát. Nhóm nghiên cứu cũng đang xem Sagittarius A *, lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta và dự định sẽ sớm phát hành hình ảnh đầu tiên của vật thể đó. Và các nhà nghiên cứu EHT cũng đặt mục tiêu làm những bộ phim về lỗ đen được nghiên cứu kỹ hơn và gần hơn, nhưng dự án đó sẽ phức tạp hơn, Doeleman nói.
SagA * nhỏ hơn khoảng 1.000 lần so với lỗ đen M87, Doeleman nói, vì vậy hình ảnh thay đổi nhanh hơn 1.000 lần.
"Vì vậy, điều đó có nghĩa là nó sẽ thay đổi trong vài phút hoặc vài giờ," Doeleman nói. "Bạn phải phát triển một thuật toán cơ bản khác nhau, bởi vì như thể bạn có nắp ống kính trên máy ảnh của bạn và một cái gì đó đang di chuyển trong khi bạn tiếp xúc."
Để làm một bộ phim, ông nói, EHT sẽ không chỉ phải thu thập tất cả dữ liệu cần thiết để tạo ra hình ảnh của lỗ đen, mà còn chia nhỏ dữ liệu đó thành nhiều phần khác nhau theo thời gian. Tiếp theo, nhóm sẽ so sánh các khối đó với nhau bằng các thuật toán tinh vi để tìm ra cách hình ảnh thay đổi ngay cả khi nó được chụp.
"Chúng tôi phải tìm ra cách để xem xét một chút dữ liệu đầu tiên, và sau đó là một chút dữ liệu thứ hai, và sau đó để làm một bộ phim," ông nói. "Vì vậy, các thành viên trong nhóm của chúng tôi đang làm việc trên cái mà chúng tôi gọi là hình ảnh động."
Cách tiếp cận này sử dụng các mô hình về cách hình ảnh sẽ được di chuyển, so sánh các mô hình đó với dữ liệu thực tế để xem nó có phù hợp không.
"Bạn phải thông minh và tìm ra cách dữ liệu từ lát cắt thời gian này có liên quan đến lát cắt thời gian đó ngay sau đó", Doeleman nói. "Vì vậy, ví dụ, bạn có thể nói," OK, bạn có thể di chuyển nhưng bạn không thể di chuyển xa đến thế. ""
Theo ông, sử dụng các loại ràng buộc đó, nhóm có thể chuyển đổi số lượng dữ liệu rất hạn chế từ bất kỳ phút nào thành hình ảnh hoàn chỉnh của SagA * trong chuyển động. Do đó, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ thực hiện các bộ phim về lỗ đen nhỏ hơn trong một đêm.
Những bộ phim đó, Avery Broderick, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Waterloo, Canada, người nghiên cứu về việc giải thích các hình ảnh của EHT, sẽ tiết lộ chi tiết mới về hành vi của các đĩa bồi tụ xung quanh các lỗ đen, bao gồm cả cách chúng ngấu nghiến vật chất.
"Chúng tôi sẽ có thể lập bản đồ không gian bằng cách nhìn vào rạp chiếu phim lỗ đen, không phải chân dung", Broderick nói.
